CN1194228C - 压电振荡器的检查系统及其检查方法 - Google Patents

Abstract

一种压电振荡器的检查系统及检查方法，可以正确并且可靠地判定DIP现象，没有用于温度稳定的等待时间。该压电振荡器的检查系统包括：生成指定温度的气体的连续调温器(3)；在通过气体送风机(4)送风的气体所形成的测定温度条件下收容多个石英振荡器的被测定物收容箱(5)；对石英振荡器的周边温度进行实测并输出的温度检测部(6)；对测定温度的石英振荡器的频率进行实测并输出的频率检测部(7)；以及根据从实测的频率获得的频率偏差的斜率求出的频率偏差来判定所述压电振荡器好坏的控制部(20)。

Description

压电振荡器的检查系统及其检查方法

                      技术领域

本发明涉及压电振荡器的检查系统和检查方法，特别涉及在装载了以AT分割式石英振子为代表的压电振子的石英振荡器中，检测作为该石英振荡器特有现象的频率温度特性的不连续现象的压电振荡器的检查系统及其检查方法。

                      背景技术

目前，在大多数的石英振荡器中，通用性最高的振荡器是使用AT分割式石英振子的石英振荡器，用作民用通信设备的时钟信号的振荡源。近年来，作为民用设备，特别是携带电话极大地普及，在各种环境、例如从寒冷地带到热带的广泛区域内使用着。在这样宽范围的环境条件下，使携带电话中使用的石英振荡器的频率温度特性良好十分重要。

由于这些石英振荡器中使用的石英振子的尺寸有限，所以除了以通常厚度滑动振动作为主振动的振动以外，在该主振动的频率附近存在寄生振动。因此，在设计这种石英振荡器时，在该厚度滑动振动和其寄生振动不耦合的尺寸范围内，考虑容纳石英振子的外壳尺寸等来决定石英振子的尺寸的加工精度范围。

但是，因AT分割式石英振子的加工偏差或其他因素，主振动和寄生振动容易耦合，产生图12所示的频率温度特性的不连续现象(以下，称为DIP现象)。而且，该DIP现象的发生温度因制成的AT分割式石英振子而有所不同，对于装载了使用该石英振子的石英振荡器的民用通信设备产生不良影响。因此，需要进行检测该石英振荡器的DIP现象的DIP检查。

该DIP检查是将石英振荡器容纳于恒温槽内，求测定温度传感器内的频率温度特性，判定有无DIP现象。作为判定有无DIP现象的方法，有与可以近似实测的频率温度特性的数学公式(以下，称为近似式)进行比较的方法。这种情况下，由于需要获得正确的频率温度特性，所以在使恒温槽内的温度稳定一定时间后再进行频率测定。然后，在上述的近似式的值和实测的频率温度特性的值的差分为0.3ppm/℃以上的情况下，判定为存在DIP现象。

作为实测该频率求出的频率温度特性的规格，在携带电话的实例中，已知有上述的0.3ppm/℃这样的规格。

而且，即使发生满足该规格的DIP现象，在具有难以判别为DIP现象的频率温度特性的石英振荡器的情况下，例如，在高温侧或低温侧那样的温度变化大的温度区域中，存在以近似频率温度特性的近似式的值和实测值的差分表示的频率偏差小到0.1ppm/℃左右的DIP现象被作为容许近似误差，而不能正确地判定为DIP现象的问题。

此外，在使用近似频率温度特性的近似式时，为了测定正确的频率温度特性，需要使恒温槽内的温度稳定一定时间，存在不能忽视该等待时间的问题。此外，在使用了AT分割式石英振子的温度补偿式石英振荡器的情况下，由于其频率温度特性的凹凸多，所以难以求出上述的近似式，存在不能正确判定DIP现象的问题。

本发明是用于解决上述问题的发明，目的在于获得压电振荡器的检查系统和检查方法，即使是以近似频率温度特性的近似式的值和实测值的差分表示的频率偏差为0.1ppm/℃左右的小DIP现象，也可以正确地检测，实现高精度制品以及提高质量。

                     发明内容

此外，本发明的目的在于获得压电振荡器的检查系统和检查方法，根据与上述近似式比较的必要性，可以忽略使恒温槽内的温度稳定一定时间，消除等待时间。此外，本发明的目的在于获得压电振荡器的检查系统和检查方法，在具有复杂的频率温度特性的温度补偿式石英振荡器中，可以正确地判定DIP现象并判定好坏。

方案1所述的压电振荡器的检查系统可改变温度，检测表示检测频率比规定频率偏差的频率偏差变化的频率温度特性，其特征在于，该系统包括：气体生成部件，生成并送风规定温度的气体；被测定物容纳部件，容纳置于所述规定温度的气体环境中的所述压电振荡器；温度检测部件，检测并输出所述压电振荡器的温度；频率检测部件，检测并输出所述压电振荡器的频率；以及判定部件，使用所述频率偏差的规定温度范围内的多个频率偏差的斜率来判定所述压电振荡器的好坏。

根据上述结构，由于包括使用频率偏差的规定温度范围内的多个频率偏差的斜率来判定压电振荡器好坏的判定部件，所以即使是以近似于频率温度特性的近似值和频率偏差的实测值之差表示的频率偏差为小到0.1ppm/C左右的不连续现象，也可以正确容易地判定DIP现象，具有提高其检测率的效果。

方案2所述的压电振荡器的检查系统的特征在于，在方案1的结构中，所述判定部件包括：第1计算部件，在判定所述压电振荡器好坏的温度范围内设置四个以上的所述规定温度，在所述四个规定温度中的连续的三个温度间隔中，计算第1温度间隔中的频率偏差斜率和第3温度间隔中的频率偏差斜率的平均值；第2计算部件，计算处于所述第1和所述第3温度间隔之间的第2温度间隔中的频率偏差斜率；以及比较部件，将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较；在所述温度范围内，在所述绝对值比所述规定的规格值小的情况下，将所述压电振荡器判定为良品。

根据上述结构，由于包括计算第1温度间隔中的频率偏差斜率和第3温度间隔中的频率偏差斜率的平均值的第1计算部件、计算处于所述第1和所述第3温度间隔之间的第2温度间隔中的频率偏差斜率的第2计算部件、以及将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较的比较部件，所以在该绝对值比规定的规格值小的情况下，由于将所述压电振荡器判定为良品，所以具有以下效果：在变化量小的区域中可以正确地判定压电振荡器的DIP现象的有无，同时防止在变化量大的区域中错误判定DIP现象的有无。

方案3所述的压电振荡器的检查系统可改变温度，检测表示检测频率比规定频率偏差的频率偏差变化的频率温度特性，其特征在于，该系统包括：气体生成部件，在规定的时刻生成并送风规定温度的气体；被测定物容纳部件，容纳置于所述规定温度的气体环境中的所述压电振荡器；频率检测部件，检测并输出所述压电振荡器的频率；以及判定部件，使用所述频率偏差的规定温度范围内的多个频率偏差的斜率来判定所述压电振荡器的好坏。

根据上述结构，由于测定规定时刻送风的规定温度的气体环境中的压电振荡器的频率，使用得到的频率偏差的规定时间范围内的多个频率偏差的斜率来判定所述压电振荡器的好坏，所以即使是以近似于频率温度特性的近似值和频率偏差的实测值之差表示的频率偏差为小到0.1ppm/C左右的不连续现象，也可以正确容易地判定DIP现象，进一步提高其检测率，并且不需要测定温度的温度测定部件，具有可以简化压电振荡器的检测系统的效果。

方案4所述的压电振荡器的检查系统的特征在于，在方案3的结构中，所述判定部件包括：第1计算部件，在判定与所述压电振荡器好坏的温度范围相当的时间范围内设置四个以上的所述规定时刻，在所述四个规定时刻中的连续的三个时间间隔中，计算第1时间间隔中的频率偏差斜率和第3时间间隔中的频率偏差斜率的平均值；第2计算部件，计算处于所述第1和所述第3时间间隔之间的第2时间间隔中的频率偏差斜率；以及比较部件，将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较；在所述时间范围内，在所述绝对值比所述规定的规格值小的情况下，将所述压电振荡器判定为良品。

根据上述结构，由于包括计算第1时间间隔中的频率偏差斜率和第3时间间隔中的频率偏差斜率的平均值的第1计算部件、计算处于所述第1和所述第3时间间隔之间的第2时间间隔中的频率偏差斜率的第2计算部件、以及将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较的比较部件，在该绝对值比规定的规格值小的情况下，将该压电振荡器判定为良品，所以在变化量小的区域中可以正确地判定压电振荡器的DIP现象的有无，并且具有可以防止在变化量大的区域中错误判定DIP现象的有无。

方案5所述的压电振荡器的检查系统的其特征在于，在方案1至方案4的结构中，所述压电振荡器是装载了AT分割式石英振子的温度补偿式石英振荡器。

上述系统最好应用于装载了其频率温度特性可能具有DIP现象这样的不连续现象的AT分割式石英振子的温度补偿式石英振荡器。

方案6所述的压电振荡器的检查方法用于检测压电振荡器，该压电振荡器可改变温度，检测表示检测频率比规定频率偏差的频率偏差变化的频率温度特性，其特征在于，该检查方法包括：送风步骤，生成并送风规定温度的气体；温度检测步骤，检测所述压电振荡器的温度；频率检测步骤，检测所述压电振荡器的频率；以及判定步骤，使用所述频率偏差的规定温度范围内的多个频率偏差的斜率来判定所述压电振荡器的好坏。

根据上述结构，由于包括使用频率偏差的规定温度范围内的多个频率偏差的斜率来判定压电振荡器的好坏的判定步骤，所以即使是以近似于频率温度特性的近似值和频率偏差的实测值之差表示的频率偏差为小到0.1ppm/C左右的不连续现象，也可以正确容易地判定DIP现象，进一步提高其检测率。

方案7所述的压电振荡器的检查方法的其特征在于，在方案6的结构中，所述判定步骤包括：第1计算步骤，在判定所述压电振荡器好坏的温度范围内设置四个以上的所述规定温度，在所述四个规定温度中的连续的三个温度间隔中，计算第1温度间隔中的频率偏差斜率和第3温度间隔中的频率偏差斜率的平均值；第2计算步骤，计算处于所述第1和所述第3温度间隔之间的第2温度间隔中的频率偏差斜率；以及比较步骤，将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较；在所述温度范围内，在所述绝对值比所述规定的规格值小的情况下，将所述压电振荡器判定为良品。

根据该结构，由于包括计算第1温度间隔中的频率偏差斜率和第3温度间隔中的频率偏差斜率的平均值的第1计算步骤，计算处于所述第1和所述第3温度间隔之间的第2温度间隔中的频率偏差斜率的第2计算步骤，以及将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较的比较步骤，在该绝对值比规定的规格值小的情况下，将该压电振荡器判定为良品，所以具有以下效果：在变化量小的区域中可以正确地判定压电振荡器的DIP现象的有无，同时防止在变化量大的区域中错误判定DIP现象的有无。

方案8所述压电振荡器的检查方法用于检测压电振荡器，该压电振荡器可改变温度，检测表示检测频率比规定频率偏差的频率偏差变化的频率温度特性，其特征在于，该检查方法包括：送风步骤，生成并送风规定时刻中的规定温度的气体；频率检测步骤，检测所述压电振荡器的频率；以及判定步骤，使用所述频率偏差的规定温度范围内的多个频率偏差的斜率来判定所述压电振荡器的好坏。

根据上述结构，由于测定规定时刻送风的规定温度的气体环境中的压电振荡器的频率，使用得到的频率偏差的规定时间范围内的多个频率偏差的斜率来判定所述压电振荡器的好坏，所以即使是以近似于频率温度特性的近似值和频率偏差的实测值之差表示的频率偏差为小到0.1ppm/C左右的不连续现象，也可以正确容易地判定DIP现象，进一步提高其检测率，并且不需要测定温度的温度测定步骤，具有可以简化压电振荡器的检测方法的效果。

方案9所述的压电振荡器的检查方法的特征在于，在方案8的结构中，所述判定步骤包括：第1计算步骤，在判定与所述压电振荡器好坏的温度范围相当的时间范围内设置四个以上的所述规定时刻，在所述四个规定时刻中的连续的三个时间间隔中，计算第1时间间隔中的频率偏差斜率和第3时间间隔中的频率偏差斜率的平均值；第2计算步骤，计算处于所述第1和所述第3时间间隔之间的第2时间间隔中的频率偏差斜率；以及比较步骤，将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较；在所述时间范围内，在所述绝对值比所述规定的规格值小的情况下，将所述压电振荡器判定为良品。

根据上述结构，由于包括计算第1时间间隔中的频率偏差斜率和第3时间间隔中的频率偏差斜率的平均值的第1计算步骤，计算处于所述第1和所述第3时间间隔之间的第2时间间隔中的频率偏差斜率的第2计算步骤，以及将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较的比较步骤，在该绝对值比规定的规格值小的情况下，将该压电振荡器判定为良品，所以具有以下效果：在变化量小的区域中可以正确地判定压电振荡器的DIP现象的有无，同时防止在变化量大的区域中错误判定DIP现象的有无。

方案10所述的压电振荡器的检查方法的特征在于，在方案1至方案9的任何一项结构中，所述压电振荡器是装载了AT分割式石英振子的温度补偿式石英振荡器。

上述检测方法最好应用于装载了其频率温度特性具有DIP现象这样的不连续现象的AT分割式石英振子的温度补偿式石英振荡器。

                    附图说明

图1是表示本发明第1实施例的压电振荡器的检查系统的示意结构的示意图。

图2是表示本发明第1实施例的压电振荡器的检查系统的功能结构的方框图。

图3是表示本发明第1实施例的控制部的功能结构的方框图。

图4是表示本发明第1实施例的压电振荡器的检查系统中控制部进行的石英振荡器的检测(测定)过程的流程图。

图5是表示本发明第1实施例的压电振荡器的检查系统中控制部进行的石英振荡器的判定过程的流程图。

图6是说明频率偏差f(n)的斜率f’(n)及基于这样的多个斜率的频率偏差dip值的图。

图7是表示测定温度的测定步骤和DIP检测的关系的图。

图8是表示根据本发明第1实施例的压电振荡器的检查方法的计算式求出的表示频率偏差dip值的曲线图。

图9是表示本发明第2实施例的压电振荡器的检查系统的功能结构的方框图。

图10是表示本发明第2实施例的压电振荡器的检查系统中控制部进行的石英振荡器的检查过程的流程图。

图11是本发明第2实施例获得的曲线图，(a)表示在第2实施例情况下将设定时刻作为参数情况下的基于频率偏差斜率的曲线图，(b)表示在第1实施例情况下将测定温度作为参数情况下的基于频率偏差斜率的曲线图。

图12是说明作为石英振荡器特有现象的DIP现象的图。

                     具体实施方式

以下，根据附图来说明本发明的实施例。

(1)第1实施例

(1-1)第1实施例的原理

首先，说明第1实施例的原理。

本发明的第1实施例通过比较根据规定的温度范围内的多个频率偏差的斜率算出的频率偏差和规定的频率偏差的规格值所得的结果，来判断有无DIP现象，并判断石英振荡器的好坏。即，在基于多个频率偏差的斜率，具体地说，基于连续三个斜率的频率偏差在规定的温度范围内为所述规格值以下的情况下，假设测定的频率温度特性具有连续性，则可以判断该石英振荡器没有DIP现象。

(1-2)第1实施例的结构

图1是表示第1实施例的压电振荡器的检查系统1的示意图，图2是说明该检查系统的功能的方框图。

在该第1实施例中，作为压电振荡器，将装载了AT分割式石英振子的石英振荡器作为实施例来说明。

在图1中，本发明第1实施例的压电振荡器的检查系统1由个人计算机2、连续调温器3、气体送风器4、被测定物容纳部箱5、温度检测部6、频率测定部7构成。

图2是明确表示图1的各结构部件间的连接和输入输出信号的功能方框图。除了将图1的个人计算机2置换为功能名称的控制部20以外，与图1相同。

在图2中，第1实施例的压电振荡器的检查系统1a包括：控制部20(判定部件)，控制压电振荡器的检查系统1a整体；连续调温器3(气体生成部件)，生成通过控制部20的控制制定的温度循环范围内的气体；气体送风器4(气体生成部件)，对连续调温器3生成的气体进行送风；被测定物容纳部箱5(被测定物容纳部件)，容纳置于由气体送风器4送风环境下的多个石英振荡器；频率测定部7，根据控制部20的控制，测定容纳在被测定物容纳部箱5中的石英振荡器的频率并输出它；温度检测部6(根据频率偏差的斜率来判定石英振荡器好坏的所述控制部20)，通过温度传感器来实测被测定物容纳部箱5内容纳的石英振荡器的周边温度，输出该实测值。

图3是表示以个人计算机2为代表的控制部20的功能结构的方框图。

在图3中，控制部20包括：微处理器21，对控制部20内的功能块整体进行控制；数据处理部22(第1和第2计算部件、比较部件)，求频率偏差的斜率，计算基于这三个斜率的频率偏差，比较算出的该频率偏差和规定的频率偏差的规格值，判定好坏；存储器23，存储实测的周边温度的石英振荡器的频率偏差、该频率偏差的斜率、以及使用多个该斜率算出的频率偏差；输入输出部24，进行来自温度检测部6的实测的温度数据、来自微处理器21的控制信号等的输入输出；以及将这些功能块相互连接的数据总线25。

(1-3)第1实施例的工作情况

下面，说明第1实施例的压电振荡器的检查系统的操作及检查步骤。

图4和图5是表示第1实施例的压电振荡器的检查系统1a中控制部20进行的石英振荡器的检查步骤(DIP判定步骤)的流程图。

根据图2至图4，首先说明通过控制部20的控制来进行频率测定和求频率偏差的操作。这里，假设该频率偏差的检查在-35℃～100C°下进行。再者，在说明上，假设测定温度循环范围为-35℃～100C°，但不限于该范围，可以自由地设定。

在频率测定时，生成-35℃的气体，向被测定物容纳部箱5内送风，使该温度状态持续、稳定一定时间后，送风规定温度的气体，在规定的温度测定间隔中产生被测定物容纳部箱5内的测定所需的温度环境。然后，从-35℃起在每个其规定温度间隔中测定频率。在说明上，对于测定从低温侧开始的情况进行处理，但从低温侧、高温侧的任何一个开始都可以。此外，气体可以使用空气或氮等惰性气体，但在测定温度范围中需要稳定的气体。

而且，为了正确地检测DIP现象，规定的温度测定间隔必须是适当的值，其细节将后述。再者，根据测定温度范围和温度测定间隔来设定测定数n0。

在测定开始时，将被测定物容纳部箱5内部温度保持在测定开始温度以下。这种情况下，由于测定开始温度是-35℃，所以期望设定在-40℃以下。

接着，将装载了石英振荡器的批量生产用基板容纳于被测定物容纳部箱5中，向个人计算机2输入温度循环范围等的测定条件。输入了测定条件的控制部20设定测定开始号码n＝0(步骤ST1)和指定作为被测定物容纳部箱5内的温度的设定温度t(0)＝-35℃，以便使连续调温器3工作。然后，连续调温器3设定指定的最初的被测定物容纳部箱5内的温度t(0)的气体温度和风量等(步骤ST2)，在生成了指定温度的气体后，通过气体送风器4，将该气体送风至被测定物容纳部箱5(送风工序)。

控制部20从温度检测部6通过输入输出部24输入温度传感器实测的石英振荡器的周边温度的实测值(温度测定工序)，判定是否到达了设定温度t(0)有所不同(步骤ST3)。在未达到该设定温度t(0)的情况下(步骤ST3否)，控制部20就设定温度的气体的温度、风量等再次对连续调温器3进行控制(返回到步骤ST2)。

在达到该设定温度t(0)的情况下(步骤ST3是)，控制部20从频率测定部7通过图3所示的输入输出部24输入实测的频率(频率测定工序)，求频率偏差f(0)并与设定温度t(0)一起存储在存储器23中(步骤ST4)。进而，在设定温度为最终的测定温度t(n)＝100℃时，判定与其对应的测定号码是否为n＝n0-1(步骤ST5)。在该最终的测定号码不是n＝n0-1的情况下(步骤ST5否)，控制部20将测定号码n加1(步骤ST6)，返回到温度的设定t(n)(步骤ST2)，以比该测定号码对应的下个温度t(n)高、并且后述的适应性的测定温度间隔来设定下个测定温度的温度t(n+1)，重复进行上述的过程(步骤ST2～ST6)。

在该最终的测定号码是n＝n0-1的情况下(步骤ST5是)，结束频率的实测，通过后述的计算式来求根据实测的频率求出的频率偏差f(n)的斜率f’(n)和基于该多个频率偏差dip值[ppm/C°]。

这里，参照图6和下式来说明求上述的频率求出的频率偏差f(n)的斜率f’(n)和基于该多个频率偏差dip值[ppm/C°]的计算式。

频率偏差f(n)的斜率f’(n)按以下的式(1)来计算。

【式1】

f’(n)＝{f(n+1)-f(n)}/{t(n+1)-t(n)}

上述式(1)所示的频率偏差f(n)的斜率f’(n)以相邻的两个测定点间的频率偏差f(n+1)和f(n)的差分与温度t(n+1)和t(n)的温度差分之比来表示。即，表示平均单位温度的频率偏差的变化量。

此外，基于上述多个斜率的频率偏差dip值[ppm/C°]按以下的式(2)计算。

【式2】

dip＝|{f’(n)+f’(n+2)}/2-f’(n+1)|

如图6所示，上述式(2)由相邻的三个斜率f’(n)、f’(n+1)、f’(n+2)来表示，是以第1频率偏差的斜率f’(n)和第3频率偏差的斜率f’(n+2)的平均值与第2频率偏差的斜率f’(n+1)的差分的绝对值来表示的频率偏差。此外，如图6所示，第1斜率f’(n)和第3斜率f’(n+2)是处于第2斜率f’(n+1)前后位置的频率偏差的斜率。另外，由该式(2)得到的频率偏差dip值是保证表示可变温度的频率偏差的变化的频率温度特性的连续性的值，该值越小表示连续性越大，而该值越大则表示不连续。

也可以使用一个或两个上述式(1)的计算结果，根据其差分来判定产品的好坏。另一方面，上述式(2)使用三个上述式(1)的计算结果，但这是因为以下的理由。在使用两个式(1)的计算结果情况下，在频率偏差的变化急剧地变化的温度范围内，其两个斜率的差分变大，不能防止错误判定为DIP现象。因此，通过使用三个上述式(1)的计算结果，在频率偏差的变化量大的温度范围内，可以防止错误判定为DIP现象。

这里，对于测定频率时，将上述的测定温度间隔决定到哪种程度的间隔才合适、按与检测DIP现象的可能性的关系来决定其边界值(适合值)的情况进行说明。图7表示在该测定温度间隔和DIP现象发生温度范围内由式(2)得到的dip值之间的关系的图，是基于实验数据的曲线图。在图7中，在实际的DIP现象的发生温度范围内按一定的测定温度间隔、即从每次1℃间隔到每次5℃间隔的条件用上述式(2)求出的频率偏差dip值中，‘◆’表示最小值，而‘●’表示最大值。再者，使用的采样数据是通过从开始产生DIP现象的变化点起的峰值为0.3ppm、其温度幅度3℃的具有DIP现象的石英振荡器获得的数据。

根据图7可看出，在2℃的测定温度间隔之前，其最小值和最大值几乎不变化，而如果变为其以上的测定温度间隔，那么其差分急剧地扩大。而且，如果当前的产品判定基准为0.1ppm/℃，那么测定温度间隔的边界为3℃，如果在其以上，那么难以判断DIP现象的检测。

下面，参照图5说明根据频率偏差f(n)的斜率f’(n)来计算频率偏差dip值[ppm/℃]，判定石英振荡器的好坏的步骤(判定工序)。

图3所示的控制部20内的微处理器21指定图5(A)所示的表示计算开始的计算号码n＝0(步骤ST7)，控制数据处理部22，用存储器23中存储的频率偏差f(0)、f(1)和测定温度t(0)、t(1)按照上式(1)来计算与计算号码n＝0对应的频率偏差f(n)的斜率f’(0)(步骤ST8)，将该值f’(0)存储在存储器23中。

然后，判定是否算出了最终频率偏差f(n)的斜率f’(n0-2)、即判定计算号码n是否达到最终号码(n0-2)(步骤ST9)。在未达到最终号码(n0-2)的情况下(步骤ST9否)，将计算号码n加1(步骤ST10)，返回到计算频率偏差的斜率的步骤(步骤ST8)，重复进行按照式(1)来计算下个设定温度的频率偏差f(n)的斜率f’(n)的步骤(步骤ST8～ST10)。在达到最终号码(n0-2)的情况下(步骤ST9是)，微处理器21结束频率偏差f(n)的斜率f’(n)的计算。

接着，在图3所示的数据处理部22中，使用从计算号码n＝0至n＝n0-2每个一个间隔的值来计算基于存储器23中存储的三点斜率f’(n)、f’(n+1)、f’(n+2)的频率偏差dip值[ppm/℃](步骤ST11：第1和第2计算工序)，存储在存储器23中。微处理器21将算出的所有dip值[ppm/℃]与规定的频率偏差的规格值(判定基准)进行比较(比较工序)，判定是否满足该条件(步骤ST12)。

微处理器21在判断为满足了与规定的规格值比较的所有结果的情况下(步骤ST12是)，判定为没有DIP现象(步骤ST13)，其石英振荡器为良品。即使在判断为存在一个不满足的值的情况下(步骤ST12否)，也判定为有DIP现象(步骤ST14)，成为不良品。然后，为了检查下个石英振荡器，返回到图4所示的实测开始，重复进行上述步骤(步骤ST1～ST14)。

(1-4)第1实施例获得的效果

下面说明使用了以上说明的压电振荡器的检查系统和检查方法的DIP判定步骤所得的效果。

图8是表示第1实施例的DIP判定步骤中，从实测的频率获得的频率偏差f(n)和由式(2)算出的频率偏差dip值的曲线图。

在图8中，实线表示实测频率所得的频率偏差f(n)，而虚线表示上述式(2)算出的频率偏差dip值。该曲线表示装载了AT分割式石英振子的温度补偿式石英振荡器的频率温度特性，可看出该实测值在如实线所示的其曲线上存在几处凹凸。

根据图8，在室温为30℃～40℃期间可看出被认为是DIP现象的现象。在频率温度特性缓和的温度范围内，与近似以往使用的频率温度特性的近似式的差分为0.1ppm/℃左右的DIP现象的情况下，难以根据近似计算误差来判别DIP现象。但是，在图8所示的频率偏差缓和的温度范围内，本发明的式(2)的频率偏差dip值表现为大的不连续现象，即使是装载了DIP现象有无判断微妙的AT分割式石英振子的温度补偿式压电振荡器，也可以明确地判定有DIP现象。

另一方面，在温度为70℃～100℃的范围中，即使频率温度特性的变化量大，由该式(2)算出的频率偏差dip值仍在±0.05ppm/℃以内，可保证频率温度特性的连续性，所以在该温度范围内可以明确地判定没有DIP现象。

如以上说明，根据第1实施例，使用频率偏差f(n)的斜率f’(n)、以及与该测定点相邻的三个斜率f’(n)、f’(n+1)、f’(n+2)，求f’(n)和f’(n+2)的平均值与f’(n+1)的差分、即由式(2)算出的频率偏差dip值，根据频率温度特性的连续性来判定有无DIP现象，所以以往容许的石英振荡器也可以容易并正确地判定DIP现象，其结果，可获得进一步提高DIP现象的检测率的效果。

再者，根据第1实施例，求式(2)算出的频率偏差dip值，根据频率温度特性的连续性来判断有无DIP现象，所以即使是可以近似于数学上的二次、三次曲线等的频率温度特性，也不必求作为以往的判定基准的它们的近似式。

此外，在上述的数学上的曲线上不能近似的凹凸的多个频率温度特性中，例如在装载了AT分割式石英振子的温度补偿式石英振荡器那样的频率温度特性中，可以容易地判定是DIP现象的情况还是频率偏差连续变化的情况。

此外，不必使温度稳定一定时间来测定以往的正确的频率温度特性，可获得实现频率温度特性的测定时间的大幅度缩短。

而且，根据第1实施例，频率偏差f(n)的斜率f’(n)的式(1)和使用该式所得的频率偏差dip值的式(2)是非常简单的计算式，计算它们的时间很少即可，所以具有对于整体的测定时间几乎不产生影响的效果。

(2)第2实施例

下面说明本发明的第2实施例。

(2-1)第2实施例的结构

首先，说明第2实施例的结构。

图9是表示本发明第2实施例的压电振荡器的检查系统的功能结构的方框图。与图2的不同点在于温度检测部6，由于其他功能块相同，所以省略其说明。此外，与第1实施例同样，作为压电振荡器，以装载了AT分割式石英振子的石英振荡器作为实施例。

(2-2)第2实施例的原理

下面说明第2实施例的原理。

本发明的第2实施例取代第1实施例中的温度测定，根据指定(或测定)时刻(规定的时刻)和频率偏差的变化量，按照式(2)来求频率偏差dip值，判定有无DIP现象。这种情况下，测定时间的计时由图2所示的微处理器21进行，起到计时部件的作用。

通过受控制的气体来设定被测定物容纳部箱内的温度，使得时间变化和温度变化有一定的关系，例如以直线的、所谓正比例的关系来变化。利用该时间和温度的一定关系(这种情况下是正比例的关系)，在与要测定的温度范围相当的规定的测定时间范围内，按设定的时间间隔来测定频率，求石英振荡器的频率温度特性曲线。该频率温度特性曲线与第1实施例的曲线的不同点在于，用时间轴代替温度来表示频率偏差。然后，使用求出的该频率温度特性，通过根据式(1)获得频率偏差的斜率，根据式(2)求频率偏差dip值，来判定有无DIP现象。

再有，式(2)通过在式(1)中将温度t(n)置换为时刻T(n)，可以与第1实施例同样使用。

(2-3)第2实施例的工作情况

下面说明工作情况。

图10是表示在本发明第2实施例的压电振荡器的检查系统1b中石英振荡器的检查步骤(DIP判定步骤)的流程图。再有，在第2实施例中，已经说明过的图5的流程图也用于式(2)的求频率偏差dip值的情况。

根据图10，来说明控制部20进行的频率测定和求频率偏差的步骤及操作。这里，在设温度可变范围为-30C°～95C°的情况下，如果利用温度和时间的关系为正比例的关系，那么通过设定该测定时间、例如测定时间T0(例如，120秒)，可获得该温度范围内的以时间轴为参数的频率温度特性曲线。再者，该测定时间T0是在预先的实验中验证过的时间。另外，在检查开始前，对于原来求出的石英振荡器的频率温度特性和按照第2实施例的测定方法求出的频率温度特性来说，通过石英振荡器的多个样本来测定，假设可预先掌握。

与第1实施例同样，如果测定准备结束，那么输入了测定条件的控制部20使图1所示的连续调温器3工作，在开始频率的测定时，在低温侧例如设-30C°时频率稳定的时刻在时间轴上为0，在规定的高温、这种情况相当于95C°的测定时间T0(120秒)期间进行频率的测定。再有，对于将测定开始温度设定为-30C°的步骤来说，与第1实施例相同。

以下，具体说明测定该频率的步骤。

首先，指定输入的测定数N(步骤ST20)，求时间间隔T0/N，在设定了开始时的测定号码n＝0后(步骤ST21)，对该时间间隔(T0/N)×n后的频率进行实测，求频率偏差f(n)(步骤ST22)，设定与该频率偏差f(n)对应的时刻T(n)＝(T0/N)×n(步骤ST23)。然后，判定该时刻T(n)的值是否超过测定时间T0(步骤ST24)，在未超过测定时间T0的情况下(步骤ST24，否)，将测定号码n加1(步骤ST25)，重复进行上述的步骤(步骤22～步骤25)。而在超过的情况下(步骤ST24，是)，转移到图5所示的式(2)的求频率偏差dip值的流程图。

这种情况下，在式(1)中将第1实施例的测定温度t(n)置换为设定时刻T(n)就可以，由于在计算步骤上没有差异，所以省略有关图5的详细的说明。

这里，在本发明的第2实施例中，如果上述的温度和时间的关系维持规定的关系，那么因被测定物容纳部箱5内的大小、要测定的多个石英振荡器的配置状态、从连续调温器3送出的气体的搅拌状态等原因，在石英振荡器附近的温度上产生延迟也可以。这种情况下，通过根据它们来设定测定时间，可以确保需要的规定温度范围。

此外，有关温度和时间的规定的关系，在这种情况下，以正比例关系为前提进行了说明，但不限于此，也可以混合非线性的关系。这种情况下，通过按照时间区域来改变有无DIP现象的判定基准，可以用同样的步骤来进行判定。

而且，在第2实施例中，设定时刻T(n)预先指定测定数N和测定时间来求出，但利用控制部20的定时器功能，也可以使用实测的测定时间(规定时间)T(n)。

(2-4)第2实施例获得的效果

下面说明第2实施例获得的效果。

由第2实施例获得的效果与上述第1实施例相同，而且可获得以下所述的效果。

图11是本发明实施例的求频率偏差所得的曲线图，图11(a)是在第2实施例情况下以设定时刻为参数的曲线图，图11(b)是第1实施例情况下以测定温度(该情况下的测定温度间隔为2.5C°)为参数的曲线图。实线是根据测定频率求出的频率偏差，虚线是由式(2)算出的频率偏差dip值。再者，虚线是用曲线表示将计算值再放大10倍的情况。

从图11可看出(a)和(b)的各自曲线大致相同性。将按式(2)算出的温度偏差dip值的设定时刻作为参数，即，利用温度的变化相对于时间变化为线性变化所得的、由图11(a)的虚线所示的曲线，可获得判定有无DIP现象的效果。

此外，由于预先掌握温度和时间的规定关系、以及确保规定的温度范围的测定时间，所以不需要直接测定温度。即，由于不需要如以往那样待机到被测定物容纳部箱内的温度稳定，所以可以缩短DIP现象的检查工时数，可获得石英振荡器的低成本化的效果。

此外，由于不需要测定温度，所以不需要温度检测部，可获得使本发明的第2实施例的压电振荡器的检查系统简化的效果。

此外，在第2实施例的压电振荡器的检查系统中，可以任意地设定与改变被测定物容纳部箱内的温度的温度范围相当的测定时间和该范围内的测定数。其结果，在该测定范围中通过采用更多的测定数，具有可以使测定时间间隔变小，提高测定精度的效果。

而且，不仅DIP检查，而且在通常的频率温度特性是否在规格范围以内的检查中，在一定的条件下，例如考虑设定温度的响应时间的延迟而任意设定测定时间范围，在判定是否在规格范围以内方面，获得可应用的效果。

(3)变形例

在上述实施例中，说明了在本发明中将实测频率获得的频率偏差f(n)的斜率f’(n)、基于该斜率来求频率偏差dip值的式(1)和式(2)应用于装载了AT分割式石英振子的石英振荡器作为压电振子的情况，但本发明不限于此。即，即使应用于具有连续的频率温度特性的振子、例如石英振子、使用了弹性表面波元件的振荡器、或比如压电振子、陶瓷振子或锂钽酸盐(リチゥムタンタレ一ト)、装载了这些压电振子的振荡器或其他电子部件的具有不连续的频率温度特性的不良模式的检测，也可以获得同样的效果。

再有，说明了应用于装载了压电振子的振荡器，但即使压电振子单独使用上述检查系统及其检查方法，也可以获得同样的效果。

如上所述，根据本发明，使用实测频率所得的频率偏差f(n)的斜率f’(n)、以及相邻的三个频率偏差的斜率，计算是否保证频率温度特性的连续性的成为目标的频率偏差dip值，判断有无DIP现象，所以现有容许小的DIP现象的石英振荡器也可以正确地判定DIP现象，可以获得DIP现象的高检测率。此外，在频率偏差变化量大的温度区域中，可以防止错误判定为DIP现象。

此外，通过设定指定时刻(或测定时刻)来取代上述的测定温度，求是否保证频率温度特性的连续性的成为目标的频率偏差dip值，判定有无DIP现象，从而获得与上述相同的效果。而且，由于不需要测定温度，所以不要需要温度检测部，可简化压电振荡器的检查系统，并且由于不需要使温度稳定的时间，所以可缩短检查工时数，可以实现石英振荡器的低成本。

Claims (6)

1.一种压电振荡器的检查系统，可改变温度，检测表示检测频率比规定频率偏差的频率偏差的变化的频率温度特性，其特征在于，该系统包括：

气体生成部件，生成并送风规定温度的气体；

被测定物容纳部件，容纳置于所述规定温度的气体环境中的所述压电振荡器；

温度检测部件，检测并输出所述压电振荡器的温度；

频率检测部件，检测并输出所述压电振荡器的频率；以及

判定部件，使用所述频率偏差的规定温度范围内的多个频率偏差的斜率来判定所述压电振荡器的好坏，

所述判定部件包括：

第1计算部件，在判定所述压电振荡器好坏的温度范围内设置四个以上的所述规定温度，在所述四个规定温度中的连续的三个温度间隔中，计算第1温度间隔中的频率偏差斜率和第3温度间隔中的频率偏差斜率的平均值；

第2计算部件，计算处于所述第1和所述第3温度间隔之间的第2温度间隔中的频率偏差斜率；以及

比较部件，将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较；

在所述温度范围内，在所述绝对值比所述规定的规格值小的情况下，将所述压电振荡器判定为良品。

2.一种压电振荡器的检查系统，可改变温度，检测表示检测频率比规定频率偏差的频率偏差的变化的频率温度特性，其特征在于，该系统包括：

气体生成部件，在规定的时刻生成并送风规定温度的气体；

被测定物容纳部件，容纳置于所述规定温度的气体环境中的所述压电振荡器；

频率检测部件，检测并输出所述压电振荡器的频率；以及

判定部件，使用所述频率偏差的规定温度范围内的多个频率偏差的斜率来判定所述压电振荡器的好坏，

所述判定部件包括：

第1计算部件，在判定与所述压电振荡器好坏的温度范围相当的时间范围内设置四个以上的所述规定时刻，在所述四个规定时刻中的连续的三个时间间隔中，计算第1时间间隔中的频率偏差斜率和第3时间间隔中的频率偏差斜率的平均值；

第2计算部件，计算处于所述第1和所述第3时间间隔之间的第2时间间隔中的频率偏差斜率；以及

比较部件，将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较；

在所述时间范围内，在所述绝对值比所述规定的规格值小的情况下，将所述压电振荡器判定为良品。

3.如权利要求1或2所述的压电振荡器的检查系统，其特征在于，所述压电振荡器是装载了AT分割式石英振子的温度补偿式石英振荡器。

4.一种压电振荡器的检查方法，该压电振荡器可改变温度，检测表示检测频率比规定频率偏差的频率偏差的变化的频率温度特性，其特征在于，该检查方法包括：

送风步骤，生成并送风规定温度的气体；

温度检测步骤，检测所述压电振荡器的温度；

频率检测步骤，检测所述压电振荡器的频率；以及

判定步骤，使用所述频率偏差的规定温度范围内的多个频率偏差的斜率来判定所述压电振荡器的好坏，

所述判定步骤包括：

第1计算步骤，在判定所述压电振荡器好坏的温度范围内设置四个以上的所述规定温度，在所述四个规定温度中的连续的三个温度间隔中，计算第1温度间隔中的频率偏差斜率和第3温度间隔中的频率偏差斜率的平均值；

第2计算步骤，计算处于所述第1和所述第3温度间隔之间的第2温度间隔中的频率偏差斜率；以及

比较步骤，将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较；

在所述温度范围内，在所述绝对值比所述规定的规格值小的情况下，将所述压电振荡器判定为良品。

5.一种压电振荡器的检查方法，该压电振荡器可改变温度，检测表示检测频率比规定频率偏差的频率偏差的变化的频率温度特性，其特征在于，该检查方法包括：

送风步骤，生成并送风规定时刻中的规定温度的气体；

频率检测步骤，检测所述压电振荡器的频率；以及

判定步骤，使用所述频率偏差的规定温度范围内的多个频率偏差的斜率来判定所述压电振荡器的好坏，

所述判定步骤包括：

第1计算步骤，在判定与所述压电振荡器好坏的温度范围相当的时间范围内设置四个以上的所述规定时刻，在所述四个规定时刻中的连续的三个时间间隔中，计算第1时间间隔中的频率偏差斜率和第3时间间隔中的频率偏差斜率的平均值；

第2计算步骤，计算处于所述第1和所述第3时间间隔之间的第2时间间隔中的频率偏差斜率；以及

比较步骤，将所述平均值和第2计算部件得到的所述斜率之差的绝对值与规定的规格值进行比较；

在所述时间范围内，在所述绝对值比所述规定的规格值小的情况下，将所述压电振荡器判定为良品。

6.如权利要求4或5所述的压电振荡器的检查方法，其特征在于，所述压电振荡器是装载了AT分割式石英振子的温度补偿式石英振荡器。

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